基于高分一号卫星的陆地气溶胶光学性质反演方法

摘要

为了解决气溶胶光学厚度反演方法受到短波红外数据的限制的问题，基于国产高分辨率卫星进行空气质量监测提供技术支持，本发明公开了一种基于高分一号卫星的陆地气溶胶光学性质反演方法，包括以下步骤：S1、生成大气光学参数查找表；S2、生成地表反射率先验数据库；S3、选取适宜反演的暗目标像元；S4、计算暗目标像元观测几何条件；S5、插值获取暗目标像元的大气光学参数；S6、基于辐射传输反演气溶胶光学厚度。本发明的方法运行高效、有利于实现区域高分辨率大气气溶胶光学性质的反演，为颗粒物污染监测提供了有益的数据源。

主权项

一种基于高分一号卫星的陆地气溶胶光学性质反演方法，其特征在于，包含以下步骤：根据我国不同区域及季节下适用的多种气溶胶模式和大气模型、GF1卫星宽覆盖CCD数据红、蓝波段的光谱响应函数，用大气辐射传输模拟方法计算不同气溶胶光学厚度、不同观测几何条件以及GF1卫星宽覆盖CCD数据红、蓝波段对应的大气光学参数，形成多维查找表；基于其他卫星获取的覆盖全国、随时间更新的大区域地表反射率产品，计算得出红、蓝波段先验地表反射率比值，形成地表反射率先验数据库；基于GF1卫星宽覆盖CCD数据的辐射定标系数计算红、蓝波段表观反射率，；基于云像元判据去除云像元、基于水体像元判据去除水体像元、基于暗目标像元判据提取出适宜气溶胶光学厚度反演的暗目标像元；基于GF1卫星宽覆盖CCD数据的辅助定位数据，计算所述暗目标像元的观测几何条件；根据待反演的GF1卫星宽覆盖CCD数据影像的过境时间和区域，确定匹配的气溶胶模式及大气模型；然后针对所述暗目标像元，结合其波段、观测几何等索引条件从所述查找表中插值得出不同气溶胶光学厚度对应的大气光学参数；针对所述暗目标像元，将所述红、蓝波段表观反射率、所述观测几何条件、以及所述大气光学参数带入辐射传输方程，计算不同气溶胶光学厚度下红、蓝波段地表反射率比值；拟合建立该像元气溶胶光学厚度与辐射传输计算的红、蓝波段地表反射率比值的经验关系；从所述地表反射率先验数据库中提取所述暗目标像元的所述红、蓝波段先验地表反射率比值，依所述经验关系插值得到所述暗目标像元的气溶胶光学厚度。